Лабораторная работа по «общей геохимии»
жүктеу/скачать 85.68 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Региональный метаморфизм
- Задание по теме
- Список минералов, представленных в коллекции образцов метаморфических пород
| Лабораторная работа по «общей геохимии»
Геохимия МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Цель занятия Целью данной работы является углубленное изучение геохимии матаморфизма. Общие сведения Метаморфизм – это ряд преобразований состава и строения, ранее возникших горных пород (осадочных, изверженных, а также ранее возникших метаморфических, а следовательно, и слагающих их минералов) в глубинных зонах земной коры под воздействием высоких температур, давлений, а также воздействия горячих газов и водных растворов. При метаморфизме, как правило, не происходит существенного расплавления пород, но изменяются минеральный и химический состав руд и горных пород, их физические свойства, а иногда и сама форма минеральных залежей. В общем виде метаморфизм пород можно охарактеризовать следующим образом. При изменении условий минералы пород становятся неустойчивыми, вещество приспосабливается к новым условиям, что проявляется в:
Важнейшими причинами метаморфизма являются изменения температуры, давления и химизма среды. Причем все факторы действуют одновременно. Проявление процессов метаморфизма происходит в течение больших промежутков времени, измеряемых миллионами и сотнями миллионов лет, когда даже незначительные по своей интенсивности воздействия могут привести к большим изменениям. Главными факторами для метаморфизма являются температура и давление. Обычно температура и давление действуют с разной интенсивностью, причем может быть резкое преобладание одного какого-нибудь фактора. П Рис. 1. Схема метаморфических фаций (по Дж. Розенквисту, 1952) Минералогический состав метаморфических пород очень разнообразен. Одни минералы встречаются как в исходных породах, так и в продуктах их изменения, другие – являются новообразованиями и специфичны для отдельных видов метаморфических пород. В соответствии с масштабами причин, вызывающих метаморфизм, выделяют следующие виды метаморфизма:
Региональный метаморфизм еще называется глубинным и охватывает огромные пространства. Он проявляется в совместном воздействии на горные породы высоких давлений и температур (в пределах 360-1000⁰С). Региональный метаморфизм вызывается такими явлениями как тектоническое движение ЗК (горизонтальные и вертикальные), погружение пород и не зависит от магматизма. Для этого вида метаморфизма характерно образование таких минералов, как кварц, полевые шпаты, слюда, гранаты, турмалин, роговая обманка, эпидот, корунд, апатит, хлорит, магнетит, графит, которые входят в состав образующихся в этих условиях различных метаморфических пород (гнейсы, кристаллические и метаморфические сланцы и т.д.). В результате регионального метаморфизма образуется ряд рудных минералов, иногда в промышленных количествах, например, железные руды в железистых кварцитах (Кривой Рог, Курская магнитная аномалия).
Здесь происходит несколько видов воздействия на горные породы:
Как результат, вблизи контакта магмы и вмещающей породы образуется пояс (ореол), сложенный метаморфическими породами. Ширина зоны контактового метаморфизма очень различна.Чем сильнее воздействие магмы, тем шире этот ореол. У интрузивных тел типа даек она измеряется миллиметрами и сантиметрами, у крупных тел батолитового типа — сотнями метров и даже километрами. Так, например, зона метаморфизма у одной гранодиоритовой интрузии в Банате (Румыния) достигает 2 км, а у гранитного массива в Эльзасе — 1,2 км. В результате контактового метаморфизма образуются своеобразные горные породы — роговики. Это обычно мелкозернистые или среднезернистые плотные неслоистые породы, состав которых в значительной степени зависит от первичного состава породы. В роговиках появляются новые минералы, отсутствовавшие в первичных породах, такие, как андалузит, кордиерит, плагиоклаз, биотит, гиперстен, диопсид, гранат, волластонит. Роговики называются по наличию преобладающих минералов, например: плагиоклаз-гиперстеновый роговик, гранат-волластонитовый роговик и т. п. Главную роль в образовании роговиков играет температура. Выделяют роговики санидинитовой фации (700-1000°С, давление от 2,0 до нескольких десятков МПа), фации пироксеновых роговиков (550-700°С, давление до 300 МПа) и фации амфиболовых роговиков (400-600°С, давление до 400-500 МПа). Вторым важнейшим агентом контактового метаморфизма является флюид, выделяющийся из магмы. Под действием флюидов в результате контактово-метасоматического метаморфизма образуются скарны. Чаще всего скарны образуются на контактах магматических пород (таких, как гранодиориты, кварцевые диориты) с известняками и доломитами. Скарны состоят главным образом из силикатов кальция, железа, алюминия и других элементов. К скарнам иногда бывают приурочены крупные месторождения полезных ископаемых – железа, вольфрама, свинца и цинка, меди и т.д. (гора Магнитная на Урале). Автометаморфизм – это изменение магматических пород, происходящие вслед за их кристаллизацией. Они вызываются газовыми эманациями и гидротермальными растворами, мигрирующими из магматического очага и формирующегося интрузивного тела, в результате чего происходит переработка прежних минералов. Новообразующиеся горные породы носят название грейзены, серпентины, каолины. Грейзенизация – результат воздействия на первичные породы летучих компонентов. Грейзенизация выражается в разложении полевых шпатов и магнезиальной слюды и замещении их литиевой и калийной слюдами. Изменение состоит в удалении части Na2O и К2О. часто так же СаО и МgО и в присоединении некоторого количества железа. Изменение выражается в глубоком минералогическом преобразовании первоначальной породы, без сколько-нибудь существенного притока нового вещества и удаления старого. Серпентизация и каолинизация является процессом гидротермального изменения пород. Серпентинит - метаморфическая горная порода из минералов, возникших в ходе серпентинизации из железисто-магнезиальных минералов – оливина, ортопироксена и роговой обманки. Серпентинизация это процесс гидратации ультраосновных горных пород под воздействием термальных водных растворов, выражающийся в замещении безводных магнезиальных силикатов минералами группы серпентина. Динамометаморфизм в чистом виде протекает без участия магмы при низких температурах (до 300-400⁰С), но при высоком давлении. Обычно возникает в результате одностороннего давления (стресса) при тектонических движениях. 
При этом виде метаморфизма происходят деформации, как сопровождаемые механическим дроблением зерен минералов, так и без него. Образуются минералы, обладающие листоватыми, столбчатыми и игольчатыми формами, ориентирующиеся перпендикулярно направлению давления; возникает сланцеватость горных пород. Необходимо иметь в виду, что при динамометаморфизме, помимо высоких температур и давлений, большую роль играют гидротермальные процессы. В последних принимают участие как ювенильные воды, выделяющиеся остывающими магмами, так и вадозные воды поверхностного происхождения. Образующиеся тектониты зеленосланцевой фации оказываются обогащены Pb, Hg, Cu и др. элементами. Характерные минералы зоны динамометаморфизма – эпидот, альбит, слюды, хлорит, гранаты, тальк, кварц и другие. Температурные условия метаморфизма могут быть реконструированы по эвтектическим смесям минералов (совместно плавящимся). Так, при вполне определенной температуре некоторые минералы не могут совместно кристаллизоваться. По таким парам и находят границы температурного метаморфизма. То есть за пределами указанных температурных границ минералы кристаллизуются отдельно (табл. 1). Таблица 1 - Примеры пар минералов, по которым можно определять температуры метаморфического преобразования пород
Другой основой реконструкции условий метаморфизма является изучение минеральной составляющей, цемента пород, их структуры и текстуры и сравнение данных с разработанными классификационными таблицами. В современных классификациях метаморфические породы разделяются прежде всего по типу метаморфизма (регионального, контактового, дислокационного) или метасоматоза, а также по составу минералов. Ниже приводится упрощенная классификационная схема (табл. 2) для разграничения степени метаморфизма (исключая дислокационный метаморфизм) по температурной ступени метаморфизма почти без учета давления. Задание по теме:
Список минералов, представленных в коллекции образцов метаморфических пород:
Таблица 2 - Упрощенная схема классификации метаморфических горных пород  жүктеу/скачать 85.68 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||
ри нарастании или ослаблении действующих факторов метаморфизма в породе накапливаются характерные изменения, на этой основе установлены различные минеральные метаморфические фации. Схематически это же можно представить диаграммой Дж. Розенквиста (рис. 1).